Материал: Организация перевозки скоропортящихся продуктов

Организация перевозки скоропортящихся продуктов

1. СПГ, их классиф-ия, направления перевозки СПГ

Скоропортящиеся грузы - это продукты питания, качество которых при длительном или даже при кратковременном хранении ухудшается.

. по номенклатурным группам Правил перевозок СПГ

мясо и мясопродукты

рыба и рыбопродукты

плодоовощи свежие

продукция молочной, масло-сыродельной и жировой промышленности, яйца

прочие СПГ

. по происхождению: растительные, животные

. по способу обработки: натуральные, переработанные

. по состоянию термической обработки: мороженные, охлажденные, неохлажденные

Направления перевозок:

. Кавказское - фрукты, овощи, вино, мясо, ранняя зелень

. Юго-западное - ягоды, фрукты, растительное масло

. Мурманское - рыба и рыбопродукты

. Дальневосточное - рыба, рыбопродукты, импортные яблоки, бананы, цитрусовые

. Среднеазиатское - фрукты, овощи, бахча, соки

. Астраханское - рыба, рыбопродукты, ранние томаты и арбузы

. Балтийское - рыба, рыбные консервы, импортное мясо, куры, масло растительное, пиво

. Московское и Сибирское - пиво, вино, соки, масло растительное, молочные продукты

2. Исторический обзор

-1870-е - пик перевозок СПГ, т.к. Англия и Франция стали массово вывозить СПГ из колоний. Так как возили морским транспортом, то появилась необходимость создания морских рефрижераторных судов. До этого использовали лед и лед+соль(дольше не тает).

В 1860 году в России создан 1-ый вагон ледник с льдо-соляным охлаждением.

год - США, уч. Дэвис запатентовал вагон-ледник с пристенными карманами.

г. - Машинная система охлаждения с использованием холодильных машин. - Рефрижерация. Создание судна-рефрижератора для перевозки мяса.

г. - Станционный рефрижератор (холодильник) в Мурманске.

г. в России вагон-ледник.

г. - В Астрахани была создана баржа-рефрижератор для перевозки рыбы.

г.- В России впервые в мире был создан контейнер для перевозки СПГ(передвижная камера для охлаждения СПГ Подберезкового), но себестоимость доставки была огромна из-за несовершенного оборудования.

г.-В СССР появляется рефрижераторный п.с. немецкого производства: 23 и 21 вагонные реф. поезда;

-ти и 12-ти вагонные секции; АРВ

г. - Прекращен выпуск вагонов-ледников.

г. - Международный конгресс по холоду.

г. - Международный институт холода.

Структура управления хладотранспортом.

. МПС

.3 департамента:

деп. вагонного хоз-ва (ЦВ)

деп. перевозок (ЦД)

деп. конт. перевозок и ком. работы (ЦМ)

. ЦФТО

. ЦЛ

. ГУП “Реф.сервис”(гос-ое унитарное предприятие)

3. Химический состав СПГ

Химический состав:

. органические вещ-ва (углеводы, жиры, белки, витамины)

. неорганические вещ-ва (вода, миниральные вещ-ва)

Углеводы - главный энергетический источник.

Группы углеводов:

. моносахариды (глюкоза, фруктоза), 2. полисахариды I группы (сахароза, лактоза), 3. полисахариды II группы (крахмал, целлюлоза)

Жиры - смесь сложных эфиров глицерина: 1. растительного происхождения, 2. животного происхождения

Белки - сложные соединения, состоящие в среднем из 20 аминокислот: 1. твердые (волос, ногтей, копыт), 2. жидкие (молока, плазмы, крови), 3. полужидкие (мышц)

и 3 делают продукт скоропортящимся

. набухают, поглощая воду

. свертываются под воздействием высоких t и ионизации воздуха

. теряют влагу

. утрата природной конфигурации белков под воздействием различных факторов

Витамины - низкомолекулярные органические соединения: водорастворимые (В1,В2), жирорастворимые (А)

Ферменты - белковые вещ-ва, вырабатываемые живыми клетками организма.

Кислоты определяют вкус продукта.

Вода - самый распространенное неорганическое вещ-во.

В продуктах вода бывает: внутриклеточной и невнутриклеточной.

Минеральные вещ-ва делятся на: макроэлементы (кальций, фосфор), микроэлементы (цинк, иод, марганец), ультромикроэлементы (ртуть, золото)

Физические св-ва СПГ.

. Механические

) Плотность - отношение массы продукта к его объему;

) Концентрация - совокуп-ть св-в продукта, к-ми можно определить осязание, вязкость;

) Сопр-ие нагрузкам: статич и динам.

. Теплофизические

) удельная теплоемкость - кол-во тепла, необходимое для нагревания и охлажд 1 кг продукта на 1 градус.

) теплопроводность - интенсивность прохождения тепла в массе продукта.

) температуропроводность - ск-ть изменения темп-ры тепли при нагр. или охл.

4)теплосодержиние(энтальпия) - тепловое состояние продукта

. Теплотехнические свойства СПГ

.Удельная теплоемкость.(С) - кол-во тепла, необходимое для нагревания или охлаждения 1 кг. продукта на 1 градус.

С = С_в∙φ +С_cв∙(1-φ), (кДж∕кг∙град)

С_в - уд. теплоемкость воды.

С_св - уд. теплоемкость сухих в-в

φ - содержание воды в продукте

Для мороженых грузов:

С_м = С_л∙φ∙ω+С_св∙(1-φ) + С_в∙(1-ω)∙φ

С_л - уд. теплоемкость сухих веществ

ω - кол-во вымороженной воды

ω = 0 начало вымораживания соков продукта (криоскопическая темп-ра t = от -0,5 до -4,8)

ω = 1 полное вымерзание соков продукта (эвтектическая t (соотв-ет полному замерзанию соков) = от -55 до -60)

. Теплопроводность - интенсивность прохождения тепла в массе продукта.

Закон Фурье:

λ =(ρ∕ρ_в)∙λ_св∙(1-φ) + (ρ∕ρ_в)∙λ_в∙φ, (Вт∕м²∙град)

λ - коэф-т теплопроводности - кол-во теплоты, переносимой через единицу площади пов-ти продукта в единицу времени при перепаде темп-р в 1 градус.

В заморож. продукте добавляется теплопр. льда.

.Температуропроводность характеризует скорость изменения тепла при нагревании или охлаждении.

Хар-ся коэф-том температуропроводности - а

(м²∕с)

Получается опытным путем.

. Теплосодержание (энтальпия) - i - тепловое состояние продукта., (кДж∕кг)

Коэф-т теплосодержания показывает какое кол-во тепла содержит 1 кг. продукта при заданной температуре.

5. Порча продуктов и ее причины

Причины порчи продуктов:

. Различный хим. состав продуктов

. Наличие в продуктах микроорганизмов и доп. поступления микробов из внешней среды.

Микроорганизмы делят:

. по виду: - бактерии; - плесень - выделяют ферменты, растворяют жиры, белок и углеводы. Меняют состав продукта; - дрожжи - в продуктах разлагают сахар на спирт и углекислый газ.

. по отношению к t: - термофилы(+30-+90); - мезофиллы; - креофилы(-11 -+30)

. по типу дыхания: - аэробные (разв-ся при кислороде, воздухе); - анаэробные

Условия для развития микроорганизмов:

нарушение правил приема груза к перевозке и хранению; - нарушение установл. режима перевозки; - нарушение сроков доставки; - антисанитарные условия

виды порчи у мясных грузов: ослизнение, плесневение, пегментация, кислое брожение, загар, гниение

признаки порчи у рыбных грузов: изменение окраски жабр, тускнеют глаза, мутнеет слизь, изменяется запах

виды порчи у рыбных грузов: загар, затяжка (гнилостный распад белковых вещ-в), тухлянка, повреждение вредителями

виды порчи у плоовоовощей: плодовая гниль, поражение белой плесенью, микробами и грибкамиСливочное масло

. изменение вкуса - м.б. затхлый, сырой, гнилостный и др. привкусы.

. плесневение масла - в рез-те развития на пов-ти монолита разл. плесеней.

. пигментация - красноватые, желтоватые, зеленоватые и черные пятна на пов-ти масла

. штафф - возникает на пов-ти монолита масла из-за плохой герметичности коробки.(вызывается анаэробными микробами и окислит. процессами). Масло изменяет вкус и цвет.

Сыр

. вспучивание - маслянокислые бактерии. Вкус солистый;

. аммиачный и гнилостный запахи - при изменении белковых соединений. Признаки гниения;

. Плесневение - осповидная и подкорочная

6. Классификация способов сохранения продуктов

Основаны на следующих принципах:

. Биоз - поддержание жизненных процессов продуктов. Основан на исп-ие иммунитета продуктов.

. Анабиоз - подавление жизнедеятельности микроорганизмов, воздействую на продукты различными физическими и химическими свойствами. После анабиоза можно практически полностью восстановить первонач. вид и св-ва продукта. t_хр близка, но ниже криоскопической. Продукт как-бы охлажденный.

криоанабиоз - t ниже криоскопической, но не эвтектическая.

осмоанабиоз - замедляются процессы, действующие в продукте за счет повышения осматического давления.

психроанабиоз - t хранения близка, но ниже криоскопической.

. Ценоанабиоз - введение различных микроорганизмов в продукт, которые уничтожают вредную микрофлору. (молочно-кислые бактерии и дрожжи)

. Абиоз - полное прекращение деятельности микроорганизмов. Изменяется вкус, цвет, запах.

Способы:

. физические (высокие и низкие t, обезвоживание, ионизация)

. химические (антибиотики, газы, углекислота, антисептик)

. физико-химические (соль, сахар, маринование, посол)

способы сохранения при высоких t: стерилизация, пастеризация

способы сохранения при обезвоживании: сушка (естественная и искусст-ая), молекулярная сушка, вяление

способы сохранения при ионизации: облучение, радиоионизация

7. Виды холодильной обработки продукта

Виды обработки: охлаждение, переохлаждение, подмораживание, замораживание, отепление, размораживание.

Охлаждение - отвод тепла от продукта с понижением t не более, чем до криоскопической (от 0 до +9)

Переохлаждение - понижение t более, чем до криоскопической, но без обращения в лед находящейся в продукте воды.

Подмораживание - отвод тепла от СПГ с понижением их t на 1-2º ниже криоскопической, при частичном обращении в лед соержащейся в продукте воды.

Замораживание - отвод тепла от СПГ с понижением их t больше, чем на криоскопиескую при обращении в лед всей или большей части воды.

Отепление и размораживание - обратные процессы охлаждения и замораживания.

Охлаждающие среды:

. газообразные (азот, атмосферный воздух, регулируемая газовая среда)

. жидкие (вода, водосоленые растворы)

. твердые (водный лед, сухой лед, асептический лед)

. промежуточные (снег)

параметры охлаждающих сред: t, скорость движ-я, относительная влажность, удельная энтальпия

преимущества жидких сред: обладают большой теплоемкостью, теплоотдача в 20 раз выше, чем у газообразных сред

недостаток жидких сред: активно воздействует на продукт - происходит выход соков в жидкость

8. Определение кол-ва тепла, отводимого от продукта при холод. обработке груза

способа:

. Конвекция - перемещение макроскопических частиц тела, приводящее к массо - и теплообмену

массообмен - перенос массы или ее компонента то одного вещества к другому.

Теплообмен - передача тепла или энергии.

Ковективный теплообмен (теплоотдача) - между движущейся средой и пов-тью ее раздела с другой средой (жидкость и газы, жидкость и тв. тело)

. Радиация - теплообмен между телами, который осущ-ся впоследствии испускания или поглощения электомагнитных излучений.

. Испарение - отделение наиболее активных молекул. Приводит к усушке (уменьшение массы продукта). Продукт освобождается от влаги.

) Для охлажденных грузов:

_ох = G_п ∙С_п∙(t_н - t_к)

G_п - масса груза; С_п - теплоемкость груза; t_н - начальная темп-ра, с которой поступает_к - температурный режим перевозки

Q_ох = G_п∙(i_н - i_к)

) Для замороженных продуктов:

_з = G_п∙[С_по∙(t_н - t_кр) + φ∙ω∙r + С_пм∙(t_кр - t_к)]

- уд. скрытая теплота льдообразования; С_по - теплоемкость охлаждаемого продукта

С_пм - теплоемкость мороженого продукта; t_кр - криоскопическая температура

φ - доля воды в продукте; ω- доля льда в продукте

_з = G_п∙(i_н - i_к)

. Физические основы и способ. получ. холода

. Ледяное и льдосоляное

Основано на таяние льда или льдосоляной смеси.

) криоскопическая смесь - t плавления льдосоляной смеси зависит от содержания соли. Но повышать %-ое содержание соли можно до известного предела - криогидратной точки.

) эвтектическая смесь - раствор соли, содержание которой соответствует криогидратной t. Преимущества: простота, дешевизна и надежность.

Недостатки: большие габаритные размеры, большая масса смеси, невозможность поддержания низких t, добавление соли приводит к коррозии металла и требуется частая экипировка. Применение: - на судах - охл-т рыбу; - на фермах - молоко

на жд тр-те - живорыбные в-ы

. Сухоледное. Преимущества: объемная холодопроиз-ть в 3-8 раз выше, чем у смеси льда. Недостатки: Высокая стоимость и на сети нет пунктов экипировки льдом.

Применение: Для охлаждения мороженого.

. Охлаждение жидкими газами. Азотом, углекислым газом, воздухом и кислородом.; Принцип: кипение данных газов при низких t-х.

Жидкоазотное охлаждение (самое распр.)

На жд России исп-ся только в реф. контейнерах. Принцип: орошение груза жидким грузом, но груз не контактирует с азотом, так как капли мгновенно испаряются. Преимущества: Простота, надежность, автоматизация, стерильная инертная атмосфера, меньше кап. вложений, чем у маш. систем, меньшая трудоемкость при обслуживание и высокая ск-ть охл-ия. Недостатки: Высокая стоимость азота, отсутствие заправочных станций и неуниверсальность данного п.с.

. Термоэлектрическое охлаждение

Основано на исп-ие эффекта Пельтье. При пропуске пост. тока через термоэл-т, состоящий из 2-х разнородных полупроводников, соединенных между собой медными пластинами на одном из спаев тепло поглащается(он охл-ся), а на другом - выделяется (спай нагрев-ся). Преимущества: Бесшумно, надежно и просто по уст-ву. Недостатки: При больших t-х перепадах снаружи и внутри из. в-а холодильный коэф-т темоэл. холод. установки в несколько раз меньше, чем у паровых компрессионых холод. машин. Применение: Выгодно исп-ие для конденционирования воздуха.

. Машинное охлаждение

10. Принципиальная схема работы холодильной машины

В - окружающая среда, А - грузовое помещение

t₁<t₂, Q = Q₀+L, L = Q-Q₀

ε= Q₀/L >1

ε= Q₀/ (Q-Q₀)>1

ε - холодильный коэф-т

11. Типы холодильных машин

В зав- ти от способа реализации холодильного цикла:

. Компрессионные

Последовательное изменение характеристик хладагента.

паровые (реф. в-ы)

воздушные (хладагент не меняет свое агрегатное состояние)

. Сорбционные:

) Абсорбционные - исп-ся 2 компонета: хладагент и абсорбент (жидкий поглотитель).

) Адсорбционные - в качкстве поглотителя паров хладагента - адсорбент (твердое в-во).

. Струйные:

В основе работы - образование кинет. энергии потока газа или пара.